PHC管桩单桩水平静载荷试验研究与分析

（ ） 平位 移超过 ３ ￣４ ２水 ０ ０ｍｍ；
（ ） 平位 移达 到设计 要求 的水平 位移 允许 值 。 ３水
２ 试 验 方 法
２ １ 试 验 设 备 ． 试 验 采 用 １台 １ｏ ｏｋ 千 斤 顶 加 载 ， Ｂ 型 ｏ Ｎ 用 Ｚ
３ 试 验 成 果 与 分 析
水平 载 荷 试 验 主 要 依 据 水 平 力一 时 间一 位 移
１ ．３ ～ １ １ ５１ ｍ 。 ２９ ６ ３．
究 性 状甚 少 ， 得 Ｐ 使 ＨＣ管 桩 的承 载 能 力 特别 是 水 平 承 载力 未能 得 到充分 利用 ， 成资 源的浪 费 。 造
水平 承 载桩 的工作 性 能是桩 与 土的相 互作用 的
问题 ， 即利用 桩周 土 的抗力 来承 担水平 荷 载 ， 桩在 水
ｃ ／一 梁 反 力
０
第⑦ 层细 砂 ： 黑 色 、 白色 ， 和 ， 稍 密 状 灰 灰 饱 呈
态 ， 要 由石 英 、 石 、 主 长 云母 等 矿 物 颗 粒组 成 ， 厚 层
０
。
千 斤 顶
０ ６ ～５ １ 一 般 层厚 ２ ８ 层 顶标 高 １８ １ ～ ． Ｏ ． ０ｍ， ． ０ｍ， ０．９
１ ７ ４８ Ｙ． ２ ． Ｄ。
实例 ， 分析 了水 平 荷 载 作 用 下 Ｐ ＨＣ管 桩 的工 作 性
第④层 中砂 ： 灰黑 色 、 白色 ， 和 ， 中实 至密 灰 饱 呈
收 稿 日期 ：０ １ 】 — １ ２ １一 １ ７
作 者 简 介 ： 毅 （９ ２ ）男 （ ） 吉 林 ｝春 ， 级 工 程 师 王 １６ 一 ， 汉 ， ∈ 高 主 要 研 究 岩 土 工 程勘 察 与检 测 。
单 向 多 循 环 加 载 法 的 分 级 荷 载 应 小 于 预 估 水 平
第⑤ 层 细 砂 ： 黑 色 、 白 色 ， 和 ， 稍 密 状 灰 灰 饱 呈 态 ， 要 由石 英 、 石 、 母 等 矿 物 颗 粒 组 成 ， 厚 主 长 云 层
极 限承载 力 或 最 大试 验 荷 载 的 ｉ １ 。每 级 荷 载 施 ／０ 加后 ， 载 ４ｍｉ 恒 ｎ后 可测 读 水 平 位 移 ， 后 卸 载 至 然
５ ０ｍｍ， 精度 为 ０ ０ ． １ｍｍ 的位 移传感 器 ， 过“ — 通 ＲＳ Ｊ Ｃ 系统 对施 加 水 平 力 的 加荷 点 平 面 处 的 水平 位 Ｙ ” 移 自动测 量 。 ２ ２ 荷载 施加 ． 试 桩 为 Ｐ ５０ ＨＣ ０ ＡＢ 型桩 ， 径 ５ ０ ｍｍ， 长 桩 ０ 桩
第 ⑥层 粗 砂 ： 褐 色 、 白色 ， 和 ， 中密 状 灰 灰 饱 呈 态， 主要 由石 英 、 石 、 长 云母 等 矿 物颗 粒 组 成 ， 厚 层
０６ ． ０～ ７ ０ ｍ， 般 层 厚 ３ ０ ．３ 一 ．２ ｍ， 顶 标 高 层
１ ９ ９ １ ０． ８ ｍ ０ ．６ ～ ２ ９
１ ０． ０ ｍ 。 １ ８
ｃ
传 力杆
目
０
第 ⑧ 层 中 砂 ： 褐 色 、 白色 ， 和 ， 中实 至 密 灰 灰 饱 呈
实状 态 ， 主要 由石英 、 石 、 长 云母 等 矿物颗 粒组成 ， 层
厚 ０ ８ ～ ９ ７ 一 般 层 厚 ５ １ ｎ 层 顶 标 高 ．０ ． ０ ｍ， ． ０ Ｉ，
１ Ｏ ～ ５ ３ 一般 层厚 ２ ７ 层顶标 高 １３９ ～ ． ０ ． ０ｍ， ．０ｍ， １．６
１ ． ８Ｉ 。 ２２ ９ ｎ
零 ， ２ｍｉ 读残余 水平 位移 ， 此完成 一 个 加卸 停 ｎ测 至
载循环 。如此循 环 ５次 ， 成一级 荷 载 的位 移 观测 。 完 试 验不得 中间停 顿 。
（ Ｈ—ｔ ｏ 及 水 平 力一 位 移 梯 度 （ 一 △ 。 △ —Ｙ ） Ｈ ｙ ／ Ｈ）
超 高压 油泵 供 油 。荷 载 大小 由安 装在 油泵油 路上 的
压 力 传 感 器 通 过 “ —Ｊ Ｃ” ＲＳ Ｙ 型桩 基 静 载 荷 测 试分 析 系统 自动 控 制 。水 平 位 移 观 测 采 用 ２支 量 程 为
露 的 最 大 厚 度 为 ６ ６ ｌ土 层 未 揭 穿 。 ． ０ｎ，
试验 按预估 极 限 承载 力 分 １ Ｏ级 加 载 。 当 出现
下 列情况 之一 时 ， 终 止加 载 ： 可
场 区地下 水 属于潜 水类 型 ， 主要埋 藏 于第① ～
（ ） 身折 断 ； １桩
⑨ 土层 中 ， 见 和稳 定 水 位 ３ ５ ～ ４ ５ 水 位 标 初 ． Ｏ ． ０ｍ， 高为 １７５ ￣１９３ １ ２．６ ２ ．０ｎ， 平均水位高程为 １８ ５ 。 ２． ２Ｉ ｎ
定 等 优点 得 到 众 多认 可 ， 由于 Ｐ 但 ＨＣ管 桩 的应 用 时 间 不长 ， 理论 研究 水 平远 远 低 于 工程 实 践 的 发 其 展 ， 且人 们 对 Ｐ 而 ＨＣ管 桩 在 水 平 荷 载 作 用 下 的 研
拟 建场 地上部 为黏性 土 ， 部 为砂土 ， 下 根据 岩 土
５ ４ ／０
ｌ一６ ３ ｌ
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｐ ＨＣ管 桩 单 桩 水 平 静 载荷 试 验 研 究 与 分析
王 毅 。 ，
（． １ 吉林 省 建筑科 学研 究设计 院 ； ． 林省 建筑工程 质 量检测 中心 ， ２吉 长春 １ ０ １ ） ３ ０ １
摘 要 ： 结合 Ｐ ＨＣ管桩 水 平静 载 试 验 结果 ， 究 了 研 Ｐ ＨＣ管桩 的水平 承 载性状 ， 确定 了单 桩 水平 临界 荷 载、 水平 极 限荷 载和 地 基 土 水平 抗 力 系数 的 比例 系 数 ｔ， 分 析 了 ｎ 并
勘 探点平 面 位 置 图， 总建 筑 面 积 约 １ ９ １ ３ｍ。 荣 ４ ９ ，
怀 ・ 湖半 岛（ 月云 天 ） 镜 水 建筑 均 拟 采用 Ｐ ＨＣ管 桩
桩 基础 。
１ ２ 工 程 地 质 条 件 ．
力 和 位 移计 算 成 为建 筑物 设 计 的重 要 内 容 之一［ 。 １ ］ 近 年 来 高 强 预 应 力 混 凝 土 管 桩 （ 下 简称 Ｐ 以 ＨＣ 管 桩 ） 吉林 省 被大 量 推 广应 用 ， 承 载 力 高 、 量稳 在 其 质
关系。
状 ， 以为今后 同类地 区水平 受 荷 桩 的设 计 与理 论 可
研究 提供 参考依据 。
值 与水 平 荷 载和 水 平 位 移 的
１ 工 程概 况
１ １ 工 程 概 况 ．
关键 词 ： ＨＣ管桩 ； 平 载荷 试 验 ； 平 承 载力特 征 Ｐ 水 水
值； 比例 系数
曲线来综 合 确定 水 平 临 界 荷 载 Ｈ 、 平 极 限荷 载 水
Ｈ 地基 水平 抗 力 系 数 的 比例 系 数 ７ 及 ｎ值 ， 而达 从
到对桩水 平受力 的工作 性 状 分 析 与 研究 ， 现对 工 实
程 桩 的水 平承 载力 的检验 和评价 。
３ １ 水 平 承 载 力 的 分 析 与 确 定 ． 试桩 Ｓ 一 １ Ｓ Ｐ 、 Ｐ一 ２ Ｓ 、 Ｐ一 ３的 Ｈ — ｔ Ｙ 、 一 — 。Ｈ
的物理 力学性 质分 为如下 ｌ 。 Ｏ层
第 ①层 素 填 土 ： 主要 由灰 黑 色 、 色黏 性 土 、 黑 砂
土组成 ， 见有 少量建 筑垃圾 ， 般较松 散 。层 厚 变化 一 较大， 层厚 １２ ～３ １ 一般 层厚 ２ ０ Ｉ ． ０ ． ０ｍ， ． ０Ｉ 。 Ｔ
第 ① 层粉 质黏 土 ： 色 、 黑 色 ， 黑 灰 呈软 塑 状 态 ， 属 湖底沉积 土 ， 部 有 人 为改 造 痕迹 ， 局 高压 缩 性 ， 层 厚 １５ ． Ｏ～ ３ ５ 一 般 层 厚 ２ ６ 层 顶 标 高 ． ０ ｍ， ． ０ ｍ，
平 荷 载作 用下 发 生 变形 ， 促使 桩 周 土 发 生 相应 变 形 而产 生 抗 力 ， 一 抗 力 阻 止 了桩 变 形 的 进 一 步 发 这 展［ 。当前 ， ２ ３ 对单 桩 水 平 承 载力 的确 定 方 法 主要 有
第②层 细 砂 ： 白 色 、 黑 色 ， 和 ， 中密 状 灰 灰 饱 呈
实状 态 ， 主要 由石英 石 、 长 云母 等矿 物颗 粒组 成 ， 层 厚 １ ７ ７ ０ ｎ ， 般 层 厚 ４ ４ ２ 层 顶 标 高 ． ０～ ３ ｌ 一 。 ０１， ３
１ ４
１ ４． ５～ １ ． ８ ｍ 。 １ ７ ２６ ３
长 春 工 程 学 院 学报 （ 自然 科学 版 ）
△ ｏ △ 曲线 如图 ２ 图 ７所 示 。 ｙ／ Ｈ ～
９１。 虑到桩 的实 际工作 状态 ， １考 ２ ． 在桩 顶施加 ６ ０ｋ ０ Ｎ
的竖 向荷 载（ Ｐ ｌＳ 一２号桩施 加 ， Ｐ Ｓ — 、Ｐ Ｓ 一３号桩未 施 加 ） 在桩 顶 与施加 竖 向荷载 的千斤顶 之 间设 置一 ，
荣怀 ・ 镜湖半 岛（ 月 云 天 ） 程 ， 于 松原 市 水 工 位
镜湖 路 。拟建 的荣 怀 ・ 湖半 岛 （ 月云 天） 目包 镜 水 项 括 １栋 ３ ２层 和 １栋 ３ Ｏ层 的超 高 层 住 宅 建 筑 、 ３栋
中 图 分 类 号 ： Ｕ４ ３ １ Ｔ ７ ．３
文献标 志码 ： Ａ
滚 轴装 置 ， 桩 在水 平 荷 载作 用 下 桩 顶 可 以 自由水 使 平 移动 。施 加水 平力 时 ， ３ 桩提供 反力 （ 用 根 详见 图 １， ） 水平 力加 荷 点位 于第② 层细 砂粉质 黏土层 中， 距
开 挖后 的地 面 １ ９ ． ２ｍ。
试 验 采 用单 向多循 环 加 载法 进行 试验 ， 并应 符 合 下列 规定 ：
态 ， 要 由石 英 、 石 、 母 等 矿 物 颗 粒 组 成 ， 厚 主 长 云 层 １ ３ ～ １ ．７ 一 般 层 厚 ４ ９ ．０ Ｏ ０ ｍ， ． ０ ｍ， 顶 标 高 层
１ ６ ５６ １ ９． ８ Ｉ 。 ２ ． ～ ２ ５ Ｔ Ｉ
水平 载 荷试 验 和计 算 分析 ２类 ， 中 以水 平 载荷 试 其 验 最 能反 映真 实情 况 ， 文献 Ｅ ３ 故 ３ 推荐 以水 平 载荷试
１ ５． ～ １ ８． ９ ｍ 。 ０ ０１ ０ ７
￣Ｉ ＝ｌ ５／ ０ ０彳 Ｔ ｍ
反 力 桩
Ｉ
第 ⑨层 中砂 ： 黑 色 、 白色 ， 和 ， 中实 状 灰 灰 饱 呈
图 １ 水平载荷试验平面示意 图
态， 主要 由石 英 、 长石 、 云母 等矿物 颗粒组 成 ， 察揭 勘
验作 为确定 水平 承 载 力 的 基本 方 法 ， 文 通 过工 程 本
第 ③层 细砂 ： 褐 色 、 白色 ， 和 ， 稍 密 状 灰 灰 饱 呈
态， 主要 由石 英 、 石 、 长 云母 等 矿 物颗 粒 组 成 ， 厚 层 ０ ６ ～５ ３ 一 般层厚 ２３ 层 顶标 高 １９ ０ ～ ． ０ ． ０ｍ， ． ０ｍ， １． ５
文 章 编 号 ：０ ９８ ８ （０ １０ — ０ ３０ １ ０ — ９ ４ ２ １ ） ４０ １ —４
多层 建筑 及地下 车库 等 ， 上 建筑 均 为 框 架 剪力 墙 地
结构， 建筑 地理 位置 及 建筑 具 体 尺 寸详 见 建 筑 物 及
Ｏ 概 述
随 着 高层 建筑 与 构筑 物 日益增 多 ， 平 荷载 成 水 为 建筑 物设 计 中 的控 制 因 素 ， 筑桩 基 的水 平 承 载 建
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ＣＮ ２ １ ２ ／ ２ － ３ ３ Ｎ
长 春工 程学 院学 报 （ 自然 科 学 版 ）２ １ 年 第 １ 卷 第 ４期 ０１ ２
Ｊ Ｃｈ ｎ ｃ ｕ ｎ ｔ Ｔｅ ｈ （ ｔ Ｓ ｉ Ｅ ｉ ） ２ １ ， １ １ ， ． ． ａ ｇ ｈ ｎ Ｉ ｓ ． ｃ ． Ｎａ ． ｃ． ｄ ． ， ０ １ Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ４